MŰSZAKI KUTATÁS

Hazai egyetemek a mezőgazdasági gépfejlesztés szolgálatában

A hazai egyetemek szerepe, jelentősége nagy a mezőgazdasági gépek fejlesztésében egyfelöl az agrárműszaki tudományokban elért eredményeik hatása, másfelől az utánpótlás, a korszerű tudással rendelkező gépészmérnökök révén. A Mezőgépgyártók Országos Szövetségében tevékenykedő egyetemek összeállításainak felhasználásával szeretnénk a mezőgépészet területén végzett tevékenyégüket röviden bemutatni. Reményeink szerint cikkünkkel hozzájárulunk a kutatás-fejlesztési, innovációs együttműködések fejlődéséhez.

A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (www.bme.hu) Gépészmérnöki Karán 130 éve folyik mezőgazdasági géptervező mérnökök képzése. A mezőgazdasági gépészeti tantárgyakat korábban az önálló Mezőgazdasági Géptan Tanszék, ma a Gép- és Terméktervezés tanszék (GT3, https://gt3.bme.hu/) mezőgazdasági gépek munkacsoportja gondozza a sokak által jól ismert BME MG épületében (1. ábra).

  1. ábra. A „BME MG” épület (Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem)

A gépészmérnöki alapképzési szak (BSc) célja olyan mérnökök képzése, akik alkalmasak gépek és gépészeti berendezések üzemeltetésére és fenntartására, a gépipari technológiák bevezetésére, illetőleg alkalmazására, a munka szervezésére és irányítására, a műszaki fejlesztés, kutatás és tervezés átlagos bonyolultságú feladatainak ellátására. A hallgatók 6 specializáció közül választhatnak a sikeres szigorlatok után. A Géptervező specializáció felelőse a GT3 tanszék, amelynek keretében ismerkednek meg a hallgatók a mezőgazdasági gépekkel, géprendszerekkel. A Mezőgazdasági gépek tervezése tantárgy minden géptervező hallgatónak kötelező az 5. szemeszterben, amelynek keretében egy otthon megtalálható mezőgazdasági, vagy ahhoz kapcsolódó egyszerűbb berendezést kell egyénileg „újra tervezni”, vagy áttervezni a félév során (ilyen lehet pl. egy vízszintes tengelyű szárzúzó, függesztett műtrágyaszóró, de kerti kisgép is, mint sövényvágó, ágaprító). A Mezőgazdasági erőgépek (6. szemeszter) és a Mezőgazdasági munkagépek (7. szemeszter) tantárgyak kötelezően választhatóak. A géptervező specializáción végző hallgatók a záróvizsgán a Mezőgazdasági gépek tervezése tárgyat is választhatják vizsgatárgynak. Az alapszakon évente 25-35 hallgató jelentkezik a géptervező specializációra, ebből 6-10-en választják a mezőgazdasági tárgyakat és 4-6-an írnak mezőgazdasági témájú szakdolgozatot.

A gépészmérnöki mesterképzési szak (MSc) célja olyan mérnökök képzése, akik képesek a gépek, gépészeti berendezések és folyamatok koncepciójának kidolgozására, modellezésére, majd tervezésére, üzemeltetésére és karbantartására; a gépipari technológiák, illetőleg új anyagok és gyártástechnológiák kifejlesztésére, környezetszempontú alkalmazására; vezetési, irányítási és szervezési feladatok ellátására; a műszaki fejlesztés, kutatás, tervezés és innováció feladatainak ellátására; hazai és/vagy nemzetközi szintű mérnöki projektekhez való kapcsolódásra, azok koordinálására, valamint a gépészeti tanulmányok doktori képzés keretében való folytatására is. A képzés elején hallgatók a Géptervező specializációt is választhatják. Ezen belül kötelezően választható a Mezőgazdasági gépek fejlesztése 1 és 2 tantárgyak, amelyek keretében a terményfeldolgozási gépeket és -tárolási technológiákat, állattartási technológiákat és berendezéseit, valamint a diszkrételemes modellezés alapjait ismerhetik meg a hallgatók.

A géptervező mesterképzésre 35-45 hallgató jelentkezik évente, ebből 2-3 hallgató készít mezőgazdasági témájú diplomamunkát, amelyek kivétel nélkül ipari tervezési feladatok. Végzett diákjaink magyar kisvállalatok (pl. Busa Bt.) és világcégek (pl. CLAAS Hungária Kft.) tervezői irodáiban helyezkednek.

Az oktatóknak több évtizedes tapasztalata van a géptervezés területén, amelyet számos mezőgazdasági gépgyártó vállalattal kialakított szakmai kapcsolat, együttműködés, piacon lévő termék is bizonyít. Oktatóink témavezetésével olyan diplomatervek, szakdolgozatok, hallgatói projektmunkák születtek, amelyek jelenleg is piacon lévő, vagy gyártás alatt lévő gépeket eredményeztek (1-2. ábrák).

  1. ábra. Traktorra szerelhető homlokrakodó (diplomamunka) Ferroflex Kft. (Agromashexpo, 2011: Nagydíj)

 

  1. ábra. Mulcs vetőgép (projekt+diplomaterv) Seedimex Kft. – Sokoró Kft. (Agromashexpo, 2009: Nagydíj)

A munkatársak magas szintű szakmai ismerete és rendszerszemlélete lehetővé teszi a projekt jellegű gondolkodásra és problémamegoldásra alapozott megoldáskeresést az ipari projektek eredményorientált kidolgozásában. A projektszemléletű gondolkodásban az állandó munkatársak projektvezetőként vesznek részt, míg az alacsonyabb szaktudást igénylő feladatok megoldása időszakos munkatársak – PhD és mesterszakos hallgatók – bevonásával történik. Így megfelelő támogatást tudunk nyújtani a vállalatok gépfejlesztési igényeihez. Ebbe a munkába a tanszék nem mezőgazdasági géptervezéssel foglalkozó kollégáit is be tudjuk vonni, akik igen magas elméleti és gyakorlati tudással rendelkeznek a gépészet egyéb területein. Rendelkezésre áll továbbá az a számítógépes szimuláció, modellezés területén szerzett tapasztalat, amely segítségével a szimulációs vizsgálatok által jelentősen lecsökkenthető egy új termék kísérleti periódusának, ezzel piacra juttatásának időtartama.

Az oktatás mellett a tanszék profiljában a kutatási tevékenységek széles skálája is megtalálható. A gépészeti alapkutatások, mint pl. gépszerkezeti elemek kopási, alakváltozási, feszültségterjedési vizsgálatai mellett gépészeti rendszerek működésének elemzése is kutatási terület.

A mezőgazdasági géptervezői oktatócsoport elsődleges alapkutatási területe a talaj és szemcsés halmazok mechanikai tulajdonságainak vizsgálata és numerikus modellezése, valamint ezen eredmények alkalmazása a géptervezés folyamatában. Speciális alkalmazott katatási területnek tekinthető a mezőgazdasági erőgépek, traktorok hajtóművei hatásfokának vizsgálata, valamint a talajlégzés, a talaj széndioxid kibocsátásának kutatása.

A tanszéken egyedi kísérleti vizsgálóberendezések fejlesztésére és üzemeltetésére is lehetőség van, amelyek segítségével gépegységek műszaki, technológiai vizsgálatát lehet elvégezni, mielőtt azok beépítésre kerülnének a komplett berendezésbe, gépcsoportokba. Szántóföldi mérésekhez is fejlesztettünk korábban egyedi mérőberendezést, amely egy már létező, vagy újonnan kifejlesztett gép, technológia munkaminőségét képes vizsgálni.

A tanszék kutatási stratégiái között szerepel a különböző jövőbe mutató növénytermesztési technológiák géprendszerének fejlesztése. Ennek keretében olyan piacon még nem található berendezések, célgépek technológiai és konstrukciós előtervei kerültek kifejlesztésre, amelyek később egy jobb ipar-felsőoktatás együttműködés mellett piacképesek lehetnek.

A kutatási és fejlesztési munkák fontos bázisai a tanszéken található prototípus előkészítő műhely, 3D nyomtató (rapid prototyping) műhely, videokonferencia terem. Ezek az egységek elsősorban az oktatásban keletkező termékmodellek és gép prototípusok kidolgozására szolgálnak, de különböző ipari projektekhez szükséges prototípusok és kísérleti berendezések gyártása és üzemeltetése is itt történik. A géptervezés döntéshozatalának támogatását elsősorban a rapid prototyping műhely segíti, az oktatási és ipari partnerekkel történő digitális kommunikáció a videokonferencia teremben történik.

A kompetencián kívül eső gyártási, kutatási igények kielégítését elsősorban a BME karainak és tanszékeinek együttműködése, eszközállománya biztosítja. A felsorolás teljességének igénye nélkül kiemelendők a fémtechnológiai és polimertechnológiai anyagvizsgálati laboratóriumok, az áramlástechnikai vizsgálatok mérésére alkalmas szélcsatorna. A Gépészmérnöki Kar Gyártástudomány és -technológia Tanszéke az Ipar 4.0 alkalmazásának területén vezető szerepet tölt be hazánkban, és az ott szerzett tapasztalatokat tudja átadni a mezőgazdasági gépgyártók számára. A Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék elsősorban a robotikai és optikai rendszerek tervezése területén tud bekapcsolódni a kísérleti fejlesztésekbe.

A MATE Műszaki Intézet (https://muszaki.uni-mate.hu/home) és jogelődei nagy múltra visszatekintő tevékenységi köre a mezőgazdaságban és gépiparban alkalmazott gépek és technológiák egyedi vizsgálati módszereinek kidolgozása, mérések elvégzése és szakszerű kiértékelése. Ehhez az Intézet kiterjedt mérőeszközparkkal és laboratóriumi és helyszíni mérések elvégzésében több évtizedes tapasztalatot birtokló kutatói közösséggel rendelkezik. A vizsgált mennyiségek köre kiterjed a különböző mechanikai, termodinamikai, áramlástechnikai, villamos mennyiségek mérésére. Általános igény a gyakorlatban például a különböző gépelemek egyedi szilárdsági és fárasztó vizsgálata, erő- és nyomatékmérések, hidraulikus rendszerek vizsgálata, szárítóberendezések hő- és áramlástani vizsgálata, kenőanyagok, hajtóanyag adalékok laboratóriumi és üzemi vizsgálata, terepen mozgó járművek vontatási jellemzőinek mérése, villamos működtetésű gépek, berendezések energetikai vizsgálata széles teljesítménytartományban, agrárinformatikai rendszerek vizsgálata, vagy a precíziós adatgyűjtési módszerek alkalmazása szántóföldi körülmények között. Az Intézet vállalja az egyedi mérőrendszerek kialakítását és igény esetén a műszaki ökonómiai elemzést is tartalmazó kiértékelést és támogatja a gépfejlesztéssel, gyártással, és üzemeltetéssel foglalkozó partnereit a kísérleti gépek és technológiák műszaki jellemzőinek mérésében és az eredmények kiértékelésében.

A mezőgazdasági erő- és munkagépek, valamint a termesztési technológiák vizsgálatánál, minősítésénél kiemelt jelentősége van az energetikai méréseknek. A technológia vagy művelet során felhasznált energia fontos tényező, mely hatással van a termelési folyamat gazdaságosságára. A Műszaki Intézet feladatai közé tartozik a mezőgazdasági erő- és munkagépek vizsgálata. A munkagép vizsgálatoknál fontos jellemző a munkagép teljesítményigényének mérése, másrészt az erőgépek vizsgálatánál fontos jellemző, hogy maximálisan mekkora teljesítményigényű munkagép csatlakoztatható az erőgéphez. Az erő- és munkagépek jellemzőit laboratóriumi és terepi, normál üzemi körülmények között is vizsgáljuk.

Az erőgépek laboratóriumi vizsgálatai kiterjednek akár 300 kW teljesítményű traktormotorok teljesítményleadó tengelyen (TLT) keresztüli fékezési vizsgálataira (4. ábra). Ezek a belsőégésű motorok üzemi jellemzőinek kontrollált laboratóriumi körülmények közti meghatározására adnak lehetőséget.

Az Intézetben rendelkezésre álló fékezőjármű egyedülálló módon alkalmas az erőgépek vontatási jellemzőinek szántóföldi körülmények közti mérésére (5. ábra). Ezzel vizsgálható az erőgépek vontatási teljesítménye, terepjáróképessége, valamint akár a gumiabroncsok energetikai hatékonysága is. A kapcsolódó fejlesztéseknek köszönhetően optimalizálható a traktorok tömege, mérsékelhető a talajtömörítés, ezáltal javítható a fajlagos hajtóanyagfelhasználás és csökkenthető a káros emisszió.

4. ábra. Traktormotor üzemi jellemzőinek vizsgálata TLT fékezéssel

5. ábra. Traktorok vontatási jellemzőinek vizsgálata fékkocsival

A Műszaki Intézet az erőgépek mellett számos, a növénytermesztés és állattenyésztés gépesítéséhez kapcsolódó munkagép-csoport átfogó munkaminőségi és energetikai vizsgálatára, laboratóriumi és terepi vizsgálatára is kínál lehetőséget. Az energatikai vizsgálatok kiterjedhetnek még a villamos meghajtású berendezések, hidrosztatikus hajtások teljesítményviszonyainak vizsgálatára, szárítóberendezések komplex vizsgálatára.

A Műszaki Intézet felkészült a gépelemek, szerkezetek szilárdsági elemzésére, melyben numerikus szimulációs eszközrendszer és a mechanikai jellemzők tenzometrikus mérőbélyeges technikával történő mérésében szerzett több évtizedes tapasztalat nyújt segítséget. Az intézet az anyagvizsgálatokhoz, fárasztó vizsgálatokhoz is számos laboratóriumi tesztberendezéssel rendelkezik. A mobil gépek váz- és járószerkezetének fárasztóvizsgálatára, valamint gumiabroncsok fárasztóvizsgálatára alkalmas villamosított körpályával rendelkezik. A műpályás fárasztóvizsgálat során a szerkezetet érő fokozott dinamikus hatások eredményeként gyorsabban juthatunk el egy olyan igénybevételi számhoz, amely szerkezeti meghibásodást eredményez. A fárasztóvizsgálat során ébredő szerkezeti hibák helye és mértéke értékes információt szolgáltat a konstruktőröknek (6. ábra).

6. ábra. Vágóasztal szállítókocsi és pótkocsi fárasztópályás vizsgálata

Az erő- és munkagépek, gépszerkezetek modernizálásával nagyban elősegíthető az eszközök munkavégző és adatszolgáltató képessége. A gazdálkodók munkája során gyűjtött adatok felhasználásával a gazdaságok működése optimalizálható. A Műszaki Intézet különféle érzékelőkkel, érzékelő rendszerekkel, és adatgyűjtőkkel folytatott tevékenysége lehetőséget biztosít az agrárinformatikai rendszerek termelési környezethez történő hangolására. Ide tartozó tevékenységek például:

  • távérzékelési eszközök alkalmazása;
  • talaj- és növényi jellemzők mérésére alkalmas érzékelők, érzékelő-rendszerek fejlesztése, integrálása;
  • távérzékelt információk beépítése a gazdálkodók döntéshozatali folyamatába;
  • mechanikai és energetikai mennyiségek villamos méréséhez kapcsolódó érzékelők, mérőrendszerek, adatfeldolgozási folyamatok fejlesztése;
  • ISOBUS alapú eszközök fejlesztésének elősegítése;
  • adatfeldolgozási folyamatok fejlesztése.

A nagy jelentőséggel bíró navigációs rendszerek és kapcsolódó funkciók meghatározóak, mert a művelet minőségére és a hatékony üzemeltetésre kihatnak. Ezen a területen végezhető vizsgálatok a következők:

  • mechanikus, lézeres sorvezetés;
  • GPS vezérlésű automatakormányzás (soron tartás);
  • fogáskiosztás hatékonysága;
  • sorcsatlakoztatási és visszatérési pontosság ellenőrzésére, tesztkörülmények között (adott pálya, objektum mentén) és tényleges szántóföldi munkaműveletekben (pl. kukoricavetés, kultivátorozás);
  • gyári és univerzális gépfüggetlen applikációk vizsgálata.

A Műszaki Intézet a gépesítés-ökonómia területén elért elméleti és gyakorlati eredményei segítségeivel komplett agrárinformatikai rendszerek átfogó elemzésében, vizsgálatában, jellemzésében tud szerepet vállalni. Ide tartozhatnak:

  • megtérülési számítások végzése;
  • üzemeltetési költségek becslése.

Az erőgépek és munkagépek rendszerének átfogó ismerete nagyban segítheti a sikeres gazdálkodást és a fenntartható fejlődést. A szántóföldi növénytermesztési technológiák alapműveleteihez kapcsolódó gépek helyes beállításával a munkaidő-, az energia-, és egyéb ráfordítások optimalizálhatóak, a munka minősége pedig javítható. A különböző beállítások esetében a mutatók mérhetőek és összehasonlíthatóak. A Műszaki Intézet a mezőgazdaságban alkalmazott gépek és technológiák hatékonysági mutatóinak, és az ezekhez kapcsolódó környezeti- és talajjellemzők korszerű terepi és laboratóriumi vizsgálatával és fejlesztési javaslatokkal kíván hozzájárulni a termelők, gyártók és forgalmazók munkájához.

A mezőgépészetben szereplő számos technológiai eljárás értelmezhető úgy, mint egy szemcsehalmaz és az azzal érintkező, vagy abban mozgó test kölcsönhatása. Ilyen a talaj-talajművelő szerszám, talaj-kerék, szemestermény-tárolóberendezés, szemestermény-anyagmozgatógép kölcsönhatása. Az említett folyamatok műszaki tervezése során legtöbbször a szemcsehalmaz és az azzal érintkező vagy benne mozgó test határfelületénél fellépő jelenségek pontos modellezése jelenti a legnagyobb nehézséget. A klasszikus mechanikai módszerek különösen nehezen használhatók ezen jelenségek leírására. Ezek a határfelületi jelenségek viszont jelentősen befolyásolják az adott mezőgazdasági folyamat energiaigényét, a szerszámok, gépek kopását, élettartamát, pontosságát és különösen az előállított vagy megtermelt végtermék minőségét, így megismerésük közvetlen kapcsolatban van a termelési folyamatok hatékonyságának növelésével. A szemcsehalmazok mechanikai viselkedésének Lagrange-féle leírási módon alapuló modellezése (ide tartozik pl. a diszkrét elemek módszere, amely a szemcsehalmaz viselkedését az azt alkotó szemcsék mozgásának külön-külön történő modellezésével vizsgálja) olyan élvonalbeli technológia, amely a leginkább alkalmas az ilyen jellegű problémák vizsgálatára. Az eljárás igen jelentős számításigénye azonban csupán az utóbbi években tette azt lehetővé, hogy a valóságos értékeket elfogadható módon megközelítő számú szemcse mozgásának vizsgálatát elvégezve modellezzük a fent említett mezőgépészeti problémákat.

Mind saját számítási erőforrásaink, mind a Kormányzati Informatikai Fejlesztési Ügynökség által rendelkezésünkre bocsátott szuperszámítógépes kapacitások felhasználásával számos mezőgépészeti probléma modellezésével foglalkoztunk, pl. szárítóberendezések optimális anyagáramlási csatornáinak kialakítása (7. ábra), rostaberendezések optimális működési paramétereinek meghatározása, valamint talaj-talajművelő szerszám kölcsönhatásának modellezése (8. ábra), keverőberendezések hatékonyságának és töltőberendezésnek szemcsemozgás-viszonyainak vizsgálata, (9. ábra), keverőberendezés működési hatékonyságának elemzése (10. ábra), vagy akár hántóló berendezés mozgásviszonyainak optimálása (11. ábra).

  1. ábra. Szemcsemozgás sebességeloszlása keresztáramú szárítóberendezésben

  1. ábra. Vibrációs rosta optimális működési paramétereinek meghatározása, valamint rezgő talajművelő szerszám-talaj kölcsönhatásának modellezése

  1. ábra. Keverőberendezés aktív zónája, valamint töltőberendezésnek szemcsemozgás-viszonyai

  1. ábra. Keverőberendezés működési hatékonyságának elemzése

  1. ábra. Hántoló berendezés magmozgás viszonyainak elemzése

A Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetemen kifejlesztésre került egy Univerzális, moduláris rendszer, mely képes a traktorokba épített ISOBUS terminálokra adatot továbbítani (fedélzeti elektronika, univerzális ISOBUS iECU). A rendszer moduláris felépítéséből kifolyólag könnyen bővíthető, valamint a központi adatfeldolgozó modul egyszerűen cserélhető és szükség szerint átprogramozható. A rendszer egy alaplapból, egy CPU modulból (12. ábra) és az implement specifikus mérő/szabályozó/kommunikációs/adattárolási modulokból áll. Az alaplap tartalmazza a különböző bővítőkártyák tápellátását biztosító feszültségszintek előállításért felelős áramköröket, két CAN csatlakozóval, melyek megfelelnek mind az ISO11783 ISOBUS, valamint a SAE J1939 szabványoknak. 4 db DSUB25 csatlakozó biztosítja a bővítőkártyák csatlakozását, melyeken keresztül CAN, I2C, SPI, RS232, RS485, 1-Wire szabványoknak megfelelő kommunikáció teremthető az CPU modullal. Az alaplapi kártyán biztosított a túláram, túlfeszültség, ESD és fordított polaritás elleni védelem. A CPU modul alapját egy STM32F446RET6 mikrovezérlő képezi. A modul USB-n keresztül, egyéb eszköz csatlakoztatása nélkül programozható egy STM32F103CBT6 típusú coMCU segítségével. A modul el van látva a szükséges perifériákkal, melyek segítségével a bővítőkártyákhoz csatlakozni képes (13. ábra).

12. ábra. Központi egység egy CPU modullal felszerelve

13. ábra. Az elkészült alaplap ECU illesztőkártya kísérleti példánya

A rendszer működőképességének bizonyítása céljából több bővítőkártya is készült, melyek a teljesség igénye nélkül a következők:

  • pótkocsimérleg, mely a pótkocsira szerelt szenzorok, illetve GPS és GPRS modul segítségével a terminálon megjelenítik a pótkocsi tengelyterhelését, valamint térbeli pozícióját (14. ábra);
  • 3 pont felfüggesztés terhelésmérő, mely a felfüggesztés terhelését jeleníti meg valós időben a terminálon;
  • talajszenzor, mely a talajművelés során mutifrekvenciás mérés (15. ábra) segítségével a talaj vezetését méri, mely támogatást nyújt a precíziós talajerő visszapótláshoz (16. ábra).

14. ábra. A működő eszköz képe

15. ábra. Multifrekvenciás vezetőképességmérő bővítőkártya

16. ábra. A felszerelt mérőtapintó és a terminálon megjelenő eredmények

A Szegedi Tudományegyetem Mérnöki Kara (https://mk.u-szeged.hu/) az élelmiszeripar műszaki kutatási feladatai, a gépek vizsgálata mellett termékek, eszközök fejlesztésével is foglalkozik, együttműködve ipari vállalatokkal. Ennek a tevékenységnek egy példája a MOLTECH AH Anyagmozgatás- és Hajtástechnikai Kft-vel anyagmozgató berendezéscsalád kialakítása (2020-1.1.2-PIACI KFI). Az iparágban használatos szállítóberendezések működése során jelentős mértékű szennyeződés szaporodik fel a heveder és a szállítóberendezés felületén, amelynek eltávolítása jelenleg főként kézi mosással zajlik. A Mérnöki Kar a szállítószalag szerkezetét (17. ábra), megmunkálásait és anyagválasztását, valamint a tisztítási technológiák összehasonlításához szükséges ismeretanyagot és metódust, és a komplex, moduláris berendezés rendszerünk automatizálásához szükséges elveket és alap információkat (18. ábra), valamint a berendezések megépítésééhez szükséges releváns törvényi és rendeleti szabályozásokat egy helyről szerezhettük meg.

Az egyetemi oktatókból álló szakértői csapat részt vett a szállítószalag vázszerkezetének statikai méretezésében, az automatizálási feladat helyes felépítésében és az alkatrészválasztásban, valamint összefoglalót állított össze az általános élelmiszerhigiéniáról, a projekt szempontjából releváns élelmiszeranyagok tulajdonságairól, támogatva ezekkel a tervezői csapat munkáját.

17. ábra. 60°-ban emelkedő Z-kialakítású öntisztító szállítóberendezés prototípus 3D rajza

18. ábra. Szállítási tesztek az első prototípus berendezéssel

A projekt eredménye egy moduláris elemekből álló, tisztítóberendezéssel ellátott szállítóberendezés-család lett (19. ábra), amely az építési szakasz során könnyen és egyszerűen változtatható szélességben, hosszban, teljesítményben és magasságban és az alkalmazni kívánt tisztítási-fertőtlenítési metódusok tekintetében egyaránt. Megoldásuk komplex tisztítást tesz lehetővé (fizikai és vegyszeres tisztítás, öblítés, szárítás, fertőtlenítés), üzem közbeni és üzemszünetben való tisztítással. A beépített, célzott tisztítási és fertőtlenítési technológiák kevésbé támaszkodnak a konvencionális vegyszerekre, így kevesebb szennyvíz keletkezhet, továbbá a termelés közbeni, kézi, személyzet által elvégzett berendezés tisztítási műveletek időarányosan csökkenthetőek.

19.ábra. Ipari validációs teszt a második prototípus berendezéssel

A Soproni Egyetem Erdőmérnöki Karán (https://emk.uni-sopron.hu) 1956-ban alakult meg az Erdészeti Géptani Tanszék, amely 2000-től 2021-ig az Erdészeti-műszaki és Környezettechnikai Intézet részeként működött. Az Erdészeti-műszaki és Környezettechnikai Intézet 2021-ben beolvadt az Erdő- és Természeti Erőforrás-gazdálkodási Intézetbe. Napjainkban ezen az intézeten belül működik egy erdészeti gépesítéssel (az erdészeti gépesítés oktatásával és kutatás-fejlesztésével) foglalkozó csoport.

A Soproni Egyetem Erdőmérnöki Karának erdészeti gépesítéssel foglalkozó tanszéke, majd intézete, jelenleg csoportja a kezdetektől szoros kapcsolatokat ápol a mindenkori hazai erdészeti gépgyártással. Volt időszak, amikor 20-nál több hazai erdészeti gépgyártóval volt egyidejűleg kapcsolata. A közelmúlt együttműködései közt a Bagodi Mezőgép Kft-vel, a Farmgép Kft-vel, a Huniper Kft-vel, az IKR Zrt. Műszaki Üzemével, a RÁBA Jármű és Busz Gyártó Kft-vel és a Szepiművek Bt-vel folytatottak a jelentősebbek.

A Bagodi Mezőgép Kft-vel közös fejlesztések közül fontosabbak: a BGT-EF szabadföldi csemetetermesztési gépsor, mely 23 gépből áll, és a Magyar Innovációs Szövetség 2004. évi, XII. Innovációs Nagydíj Pályázatán elismerő oklevelet kapott (20. ábra); a BGT-ETG-EF erdőtelepítési gépsor, mely 20 gépféleségből áll; a BDÜ energetikai faültetvény dugványozógép-család (21. ábra), mely fejlesztésnek részese a Mezőgazdasági Gépesítési Intézet (MGI) is; a BAG energetikai faültetvény döntő-aprító-gépcsalád (22. ábra), mely fejlesztésnek részese az MGI és a Budapesti Műszaki Egyetem Gép- és Terméktervezési Tanszéke is; az EEK-02 elektromos közelítőgép (23. ábra), amely a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatalánál 2012. október 31-én 4182 lajstromszámmal, B60P 3/41 NSZO-jelzettel használati mintaoltalmat kapott (e fejlesztésnek részese a HM Budapesti Erdőgazdaság Zrt. is).

  1. ábra. A BGT-EF csemetekerti gépsor fejlesztésért kapott innovációs oklevél (fotó: Horváth B.)

21.ábra. Kétsoros, lökőrudas adogatószerkezetű dugványozógép (fotó: Horváth B.)

A Farmgép Kft-vel közös fejlesztés az SZVF-60 vegyszerkenőgép és a VÍZÖNTŐ erdőtűz-oltó berendezés (24. ábra), a Huniper Kft-vel pedig aHUNIPER-100 forgókaros injektálógép (25. ábra), mely fejlesztésnek részese a Nyírerdő Zrt. is. Az IKR Zrt. Műszaki Üzemével, később a Pannon Technika Kft-vel közös fejlesztés az erdészeti többcélú (gyűjtő, tömörítő) kihordó család, melynek öt gépfélesége közül meghatározó a BPT-10MOZ mozgó rakoncás kihordó (26. ábra). A RÁBA Jármű és Busz Gyártó Kft-vel közös fejlesztések: a RÁBA-27.235-6.6-000 erdészeti tehergépkocsi (27. ábra) és a RÁBA 571.51-003 erdészeti pótkocsi, mely fejlesztéseknek részese volt még az ERDŐGÉP Kft. is. A tehergépkocsi prototípusát a 2000-es évek elején még több mint 30 db gép gyártása követte. A napjainkban is létező típus gyártását a piaci verseny kissé háttérbe szorította. A Szepiművek Bt-vel közös fejlesztés – melynek részese Kiskunsági Erdészeti és Faipari Zrt. és a Kiskunsági Erdőgép Kft. is – a VT-02 vágástakarító (28. ábra).

 

22. ábra. BAG energetikai faültetvény döntő-aprító-gép munkában (Bábolnai Nemzetközi Gazdanapok, 2013: Különdíj és MEGOSZ Díj) (fotó: Horváth B.)

  1. ábra. EEK-02 elektromos közelítőgép (fotó: Horváth B.)
  1. ábra. VÍZÖNTŐ erdőtűz-oltó berendezés (fotó: Horváth B.)

25. ábra. HUNIPER-100 forgókaros injektálógép (forrás: Huniper Kft.)

 

26. ábra. BPT-10MOZ mozgó rakoncás kihordó (Bábolnai Nemzetközi Gazdanapok, 2012: Különdíj; Agromashexpo, 2013: Hazai Termékfejlesztési Díj; Bábolnai Nemzetközi Gazdanapok, 2013: MEGOSZ Díj) (fotó: Horváth B.)

27. ábra. RÁBA-27.235-6.6-000 erdészeti tehergépkocsi (WOOD-TECH, 1998: Vásárdíj) (fotó: Horváth B.)

Az Erdészeti Géptani Tanszék és jogutódja az Erdészeti-műszaki és Környezettechnikai Intézet saját kiadású periodikaként, 1996-tól megjelenteti a „Gépesítési információk”, népszerű nevükön a „piros füzetek” kiadvány-sorozatot (https://emki.emk.uni-sopron.hu/gepesitesi-informaciok), amely tájékoztatja az erődgazdasági gyakorlatot az erdészeti gépesítési kutatás-fejlesztések új eredményeiről, az alkalmazható új gépek műszaki és ökonómiai jellemzőiről. A sorozatnak eddig 27 kötete jelent meg, köztük a sorozat 15. köteteként a hazai gyártású erdészeti gépek katalógusa (29. ábra), amelyben – nem szerepeltetve az erdőgazdaságban is használható mezőgazdasági gépeket – 52 erdészeti gépféleség, több mint 70 erdészeti géptípus kapott helyet.

  1. ábra. Homlokrakodóra szerelt VT-02 vágástakarító (fotó: Horváth B.)
  1. ábra. Hazai gyártású erdészeti gépek katalógusa (fotó: Horváth B.)

A gépgyártókkal folytatandó jelen együttműködéseket nehezíti, hogy egyes esetekben tulajdonos-váltások következtek be az erdészeti gépeket is gyártóknál, ami több esetben a gyártási profil módosulásával járt együtt, ami az erdészeti gépgyártás teljes megszűnését, vagy lényeges szűkülését jelentette. Különösen igaz ez az elmúlt évtizedek meghatározó, talán legjelentősebb hazai erdészeti gépgyártójára, a Bagodi Mezőgép Kft-re, amelynek profilja a bányagépek irányába tolódott, és teljesen leállt náluk az erdészeti gépfejlesztés. Megrendelés esetén ugyan még gyártanak erdészeti gépeket, de ez a folyamat eléggé akadozva megy.

Szünetelnek továbbá a pályázati lehetőségek, amik a 2000-es évek elején nagyot lendítettek a hazai erdészeti gépfejlesztéseken, és az ezekre épülő gépgyártásokon. Nehezíti továbbá a helyzetet, hogy a hazai erdészeti gépgyártás termékei még a hazai piacokon sem ismertek széles körben, a nemzetközi piacokra pedig egyáltalán nem jutnak ki. Pl. a 2023. évi Agromashexpo szakmai kiállítás és Agrárgép-show-n összesen csak egy erdészeti gépgyártó, az IG+JM Kft. volt jelen (kereskedők – külföldi gépekkel – azért voltak). A nehézségek ellenére az Erdő- és Természeti Erőforrás-gazdálkodási Intézet erdészeti gépesítéssel foglalkozó csoportja jelenleg az IG+JM Kft-vel, a Hunnia Fagép Kft-vel és a Hári Tech Kft-vel folytat aktív együttműködéseket, melyek érdemi eredményei a közeljövőben várhatók.

Az Erdő- és Természeti Erőforrás-gazdálkodási Intézet erdészeti gépesítéssel foglalkozó csoportja a jövőben a MEGOSZ K+F+I tevékenységéhez:

 

  • az erdőgazdasági terület gépesítettségi helyzetének folyamatos nyilvántartásával;
  • az erdészeti gyakorlat erdőgép-fejlesztési igényének folyamatos felmérésével;
  • az erdészeti gépesítési terület hiányhelyeinek naprakész előrejelzésével;
  • az erdőgazdasági gyakorlat gépfejlesztési elképzeléseinek folyamatos gyűjtésével, összehangolásával, ezek alapján a kutatási és fejlesztési irányok meghatározásával;
  • az ágazat K+F+I pályázatainak megvalósításába történő bekapcsolódással;
  • erdőgép-fejlesztések, tervezések kivitelezésével;
  • a hazai erdészeti gépgyártás (beleértve a mezőgép-gyártás azon produktumait is, amelyek erdészeti alkalmazása lehetséges) összehangolásával;
  • a tagvállalatok által gyártott erdészeti gépek funkcionális vizsgálatával tud bekapcsolódni.

 

A jelenlegi gazdasági helyzetben különösen fontos a hazai mezőgazdasági gépgyártás piaci sikerességének növelése. Ehhez világszínvonalú gépfejlesztés, a nemzetközi piacon történő sikeres szereplés, szívós marketing munka, az új agrártechnológiák figyelembevétele szükséges. Ezek a célok azonban nem teljesíthetők a kutatás eredményei, a gépek fejlesztővizsgálatának információi nélkül, amelyek az egyetemekkel, kutatóintézetekkel együttműködve szerezhetők meg. A Mezőgépgyártók Országos Szövetségének (www.megosz.eu) kutatással foglalkozó tagjai segítik a sikeres fejlesztőmunkát, a közelmúltban a Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetemmel megkötött stratégiai együttműködés is ezt szolgálja. A Szövetség nyitott az innovációt segítő minden kezdeményezésre, együttműködésre.